Исследователи из России, Китая и Европы обнаружили, что структуры из платины и ниобия можно использовать для создания сверхпроводящих спинтронных устройств, которые будут отличаться высокой степенью миниатюризации. Об этом сообщила пресс-служба МФТИ.

«Проведенные учеными эксперименты и теоретические расчеты подтвердили, что при контакте со сверхпроводником в платине возникает состояние, которое можно использовать как носитель информации. Платина не обладает собственным магнитным моментом, что в перспективе дает возможность создавать на базе новой структуры еще более миниатюрные чипы, чем в традиционной спинтронике», – говорится в сообщении.

Группа ученых под руководством профессора Сент-Эндрюсского университета в Великобритании Стивена Ли изучила свойства структур, состоящих из нескольких сверхтонких слоев атомов платины и ниобия. При охлаждении до сверхнизких температур ниобиевые прослойки в таких конструкциях приобретают сверхпроводящие свойства.

Исследователей интересовало, можно ли использовать платиновый слой для управления спином сверхпроводящих пар электронов, которые возникают в прослойках платины благодаря соседству с ниобиевым сверхпроводником. Наличие подобных пар частиц внутри платины позволит отказаться от использования ферромагнитных материалов, чьи магнитные свойства мешают уменьшать размеры элементов спиновой электроники.

«Мы решили подойти с другой стороны. Вместо ферромагнетиков взяли платину. Она не обладает собственным магнитным моментом. Поэтому мы можем изменять нужным нам образом спины электронов, прикладывая внешнее магнитное поле. Проведенные эксперименты доказали нашу правоту», – пояснила заведующая лабораторией спиновых явлений в сверхпроводниковых наноструктурах и устройствах МФТИ Ирина Бобкова, чьи слова приводит пресс-служба вуза.

Успешное завершение этих опытов, как отмечают исследователи, открывает дорогу для применения платины в качестве основы для сверхпроводящих спинтронных устройств относительно небольших размеров. Это упростит охлаждение и эксплуатацию вычислительных систем, подытожили ученые.

О спинтронике

В последние десятилетия физики активно изучают квантовые свойства электронов и атомов и пытаются использовать их для создания электронных приборов. В обычной микроэлектронике информация представляется с помощью электрического заряда. В спиновой электронике, или спинтронике, информация представляется с помощью спина электрона – условного направления вращения частицы. Переход на управление спином позволит в разы сократить расходы энергии и на порядки ускорить процесс обработки информации в электронных устройствах.